楔橫軋制坯典型工藝缺陷分析與模具設(shè)計.pdf

1、楔橫軋軋制工藝是一種將兩個帶楔形孔型的模具分別固定在上下兩個軋輥上，軋輥向相同的方向旋轉(zhuǎn)，帶動圓柱形坯料旋轉(zhuǎn)，通過模具型腔的作用下，成形出各種臺階軸類零件的生產(chǎn)工藝。楔橫軋坯料變形方式主要表現(xiàn)為徑向壓縮和軸向延伸。楔橫軋工藝屬于零件旋轉(zhuǎn)軋制方法的一種。與傳統(tǒng)的零件成形工藝如切削、鍛造等加工方法相比，楔橫軋工藝具有生產(chǎn)效率高3-7倍，材料利用率節(jié)約20％-40％，生產(chǎn)成本低30％等明顯的優(yōu)勢，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、內(nèi)燃機等行業(yè)

2、軸類零件毛坯的生產(chǎn)，是現(xiàn)代先進制造技術(shù)的組成部分。
　　 針對楔橫軋軋制軸類件成形工藝的特點，本文選取了某企業(yè)為某發(fā)動機連桿制坯的具體案例，在查閱了國內(nèi)外大量文獻的基礎(chǔ)上，掌握了楔橫軋工藝的模具結(jié)構(gòu)特點、變形過程中的軋件變形和材料流動特點等，在此基礎(chǔ)上建立了可靠的DEFORM三維有限元模擬模型，并對整個過程進行了模擬仿真分析，通過對模具結(jié)構(gòu)、軋件的速度場、應(yīng)力應(yīng)變場、溫度等不同條件下的分析討論，獲得了對楔橫軋工藝的總體認識。

3、r>　　 楔橫軋成形具有模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、坯料變形程度大的特點。坯料在變形過程中如何保持穩(wěn)定、持續(xù)的變形是保證楔橫軋成形質(zhì)量的重點和難點。對于模具來說，模具設(shè)計的如展寬角β、成形角α、斷面收縮率ψ等基本工藝參數(shù)對成形的效果有很明顯的影響。同時，模具的孔型結(jié)構(gòu)對軋件在變形過程中產(chǎn)生的應(yīng)力和力矩等條件對變形的穩(wěn)定性有很大地影響。在原有模型的基礎(chǔ)上對成形過程進行了模擬實驗，從運動、力學(xué)等方面分析模具主要工藝參數(shù)對軋件成形質(zhì)量的影響規(guī)律。通過大量

4、的模擬分析，設(shè)計和優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)。
　　 楔橫軋制坯工藝有很多常見問題，如中心疏松和孔洞、彎曲、縮頸、堆料、螺旋形臺階凹紋等，這些問題的出現(xiàn)嚴重影響了零件的外觀和內(nèi)部質(zhì)量，甚至導(dǎo)致零件直接報廢，也影響了楔橫軋工藝大批量自動化的生產(chǎn)。因此，對楔橫軋變形過程分析，對軋件上缺陷的形成機理的研究有很實際的理論和實際意義。本文中主要對彎曲、堆料、縮頸等缺陷問題進行了比較詳細的分析，對產(chǎn)生該缺陷的部位進行了重點的研究，從材料流動、